水利工程边坡开挖支护施工技术管理措施.pdf

现代物业Modern Property Management 193 当代我国社会经济水平不断提升，城市化发展速度越来越快，水利工程的建设工作取得了良好进展，且在人民群众生活水平不断提升的背景下，水利工程必须快速发展，方能满足人民群众的发展需求。对于水利工程来说，保障边坡开挖的稳定性、提升支护施工技术的应用效果，有利于提升水利工程的整体施工效果1，同时也能起到控制施工成本的作用，所以针对水利工程边坡开挖支护施工技术管理措施进行探讨十分重要。一、水利工程边坡开挖施工技术分析（一）边坡开挖施工过程为了提升边坡开挖的质量，需要施工人员完善以下几个方面的工作：（1）在正式进行开挖之前，应首先全面清理边坡表层植被，且清理过程中必须注意保护周边环境，以尽可能避免施工导致周边环境受到不良影响；（2）根据水利工程实际发展需求，合理选择开挖施工所需的设备，并确定开挖方法，一般来说，应采用分段分层开挖的方式，进入到实际施工阶段以后，施工人员应该针对开挖的土方量以及开发深度进行充分控制，避免出现超挖等不良情况，以保障边坡整体质量；（3）水利工程中需要开发的部分，包括河床和岸坝肩，施工人员应该按照从上到下的顺序进行开挖作业，首先针对河岸下游先锋槽位置进行开挖，之后再向上游和下游分别扩挖，直至开挖效果符合相关要求，再针对大坝两侧开展爆破处理2。（二）边坡开挖爆破技术爆破法属于十分常见的边坡开挖方法，在应用该方法之前，应该首先在边坡位置上设置多个竖井，并将炸药放置于竖井当中，按照自上而下的顺序逐一爆破。因为爆破过程中危险性较高，所以挖掘井洞时，必须采用严谨的态度，其中使用的挖掘方法和顺序，必须与相关规定完全符合，以保障挖掘深度、直径等各个方面均与要求一致，如果出现超挖现象或是挖掘深度不足现象，均有可能导致爆破效果受到不良影响，如果竖井挖掘条件相对恶劣，则可适当采用支护的方式作为辅助。1.爆破网络工程在水利工程边坡开挖施工中，选择应用爆破网络工程的模式，有利于提升边坡开挖施工质量。在施工过程中，施工人员应该根据实际情况合理控制建筑物与爆破点之间的距离以及起爆时间，在通常情况下，使用的炸药量应在20kg以内，一般18kg为宜，如果需要爆破的范围较大，炸药量最多不可超过100kg，且还应合理控制爆破振动速度，以避免边坡周边部分因爆破受到不良影响。2.钻孔应用网络爆破工程时，涉及的孔洞包括爆破孔和缓冲孔，其钻孔质量能够在一定程度上影响爆破效果，所以为了提升钻孔效果，应该注意：（1）主要使用液压钻进行钻孔；（2）对线装药密度进行合理控制，最小密度可以达到2kg/m，最大密度则可为2.8kg/m3。3.预裂孔尺寸为了提升边坡爆破效果，应该首先保障预裂孔尺寸与相关要求完全符合，可以将预裂孔分为马道水平预裂孔以及坡面预裂孔两个类型，若选择使用前者，应准备两个不同的爆破阶段，并将药卷直径控制为约30mm，如果使用后者，通常需要应用手风钻，规格为YT28，同时需要尽可能将孔间距控制在50m以内，若其中出现堵塞情况，堵塞深度也应尽量控制到0.5米以内。二、边坡稳定性影响因素（一）施工因素边坡施工在水利工程施工中占据重要地位，边坡自身水利工程边坡开挖支护施工技术管理措施朱建雄（中山市中利工程建设监理有限公司，广东 中山 5 2 8 4 5 5）摘 要：开展水利工程项目施工作业时，边坡开挖作业以及相应的支护施工均在其中占据重要地位，合理优化边坡开挖和支护技术的应用，有利于降低边坡病害发生率，从而提升水利工程整体的施工效果，所以本文主要针对水利工程边坡开挖施工技术进行分析，并探讨影响边坡稳定性的因素，之后提出合理的边坡开挖支护施工技术管理措施，以供参考。关键词：水利工程；边坡开挖；支护施工技术；管理措施工程施工 Engineering Construction 194 具有多变性的特点，施工过程中不确定因素较多，也就极易导致其中的支护效果发生变化，所以，为了提升边坡的稳定性，应该加强边坡支护工作，要求施工人员以边坡整体情况为基础，合理选用施工材料和技术，设计具有针对性的施工方案，提升边坡的稳定性，使边坡施工效果得到优化，进而提升水利工程整体施工效果。（二）地质因素在进行边坡支护时，相关的地质特点和水利条件，能够对支护效果产生一定影响，边坡的稳定性自然随之发生变化，所以在设计边坡支护方案时，必须充分考虑到相关的地质因素、水文因素等多方面客观因素，选择最为适宜的边坡支护技术，尽量避免地质因素影响边坡稳定性和边坡施工质量。（三）水利工程因素水利工程通常规模较大，并且建设施工的周期较长，所以如果水利工程施工方案不全面，则可能导致边坡出现变形情况，并使边坡稳定性受到严重影响，所以为了保障边坡稳定性，并提升水利工程施工效果，必须根据水利工程整体特点合理进行边坡开挖操作，并选择适宜的支护技术，避免边坡部分出现变形失稳情况4。三、边坡开挖支护施工技术管理措施（一）准备工作在正式开展边坡开挖支护施工前，应该首先落实爆破工作，因为边坡原本的高度和强度均不符合施工要求，所以应该落实以下几项准备工作：（1）明确爆破范围，合理规划炸药的使用量，需要注意的是，不同水利工程的主要作用不同，需要实现的爆破效果也各不相同，所以在规划爆破方案时，不仅应该使其有效去除边坡部分，还应尽量降低后续的工程强度；（2）严格设定爆破地点和时间，且爆破过程中必须完全按照爆破方案内容进行操作，将爆破时间精确到毫秒的水平，同时严格控制炸药使用量，以能在保障安全的情况下，尽量提升爆破效果；（3）合理设定预裂孔直径，预裂孔应与缓冲孔之间保持1.3m左右的距离，同时二者呈平行状态，爆破孔内的药卷直径应该在65mm以下，缓冲孔内的药卷直径应该在45mm以下。（二）边坡检测一般来说，断面情况出现的主要原因就是边坡自身的变形，断层位置以及裂痕位置易发生变形，且均属于断面出现几率较大的位置。进行边坡检测的主要目的为，查看边坡部分中是否存在断面，以及断面的具体情况，主要使用仪器检测边坡，必要时进行人工辅助，进行监测的过程中，应该针对开挖区域的内部结果进行监测，明确其中具体的形变程度，并合理预测滑坡的方向、规模和危害程度，也就可以及时规避由滑坡造成的危害，从而提升施工过程的安全性。通过进行边坡检测工作，也可充分了解边坡的稳定情况，也就可以根据此及时调整施工方法和顺序，从而提升施工效果，同时也可起到控制成本的作用5。（三）铺设钢筋钢筋铺设工作属于水利工程边坡支护中的重点，同时也是基础工作，其能对边坡整体的稳定性产生重要影响，所以提升钢筋铺设效果具有重要的意义。首先应该根据实际情况合理选择钢筋连接形式，并合理调整连接顺序，以保障钢筋铺设过程的规范和科学。在实际开展铺设工作时，应该完全按照图纸内容施工，注意控制各施工要点的施工质量，保障施工效果完全符合图纸效果，严禁盲目采用经验主义。并且，钢筋铺设区域的面积通常较大，所以应该根据实际施工情况，将铺设工作划分成为不同的区域和阶段，并合理编排钢筋翻样操作模式，以提升钢筋铺设的效率和效果。同时，因为转换层所需的钢筋数量通常较多，所以施工难度相对较大，需要在施工之前明确钢筋体积较大、施工难度较大的部分，这一部分的施工操作应独立于整体的钢筋铺设工作之外，对其单独进行施工的目的，在于充分控制其中的各项细节问题，也就可以有效提升钢筋铺设的施工质量。需要注意的是，不同的钢筋结构所需的处理方式不同，例如连接套筒钢筋时，应主要采用冷挤压的形式，连接转换层钢筋时，则应主要采用焊接的形式，也就是应该根据实际情况合理处理钢筋结构，坚决不可盲目采用一致的连接方式处理所有钢筋结构6。（四）锚杆技术将锚杆技术应用于水利工程的边坡施工支护中，主要可以在以下几种形式中发挥作用：（1）混凝土装配结构：因为锚杆技术的适用性较强，且成本较低，所以在浅层支护施工中已经得到了广泛应用，将其应用于混凝土装配结构中，可以提升结构整体强度，还能在一定程度上提升混凝土装配结构的施工效率；（2）现浇混凝土：将模板技术应用于现浇混凝土结构，不仅施工难度基本不会增加，且可优化混凝土的使用性能；（3）混凝土联合排桩式锚杆：这一技术形式的施工过程较为复杂，施工难度也有所提升，需要首先分布排桩，之后浇筑混凝土，可以显著提升挡土墙的整体质量，且挡土墙的使用寿命较长，实际应用效果更好，具体见图1。图1 混凝土联合排桩式锚杆示意图现代物业Modern Property Management 195（五）混凝土喷涂技术混凝土喷涂技术为近几年受到广泛关注的新兴技术，其具有多方面优势，包括施工效果良好、取材难度较低、不易导致土地机构受损等，并且混凝土材料属于当代施工的主要原料之一，防水、防尘效果均较好，同时抗压能力较强，将其应用于水利工程边坡支护中，有利于提升边坡支护的效果，同时也有利于水利水电建设的发展。但是从实际上来看，该项技术对于施工人员的专业技能水平要求较高，所以实际施工过程中必须注意完善以下几个方面：（1）进行混凝土喷涂时，应采用分层喷涂的模式，首先喷涂一层混凝土，待其完全干燥，再喷涂一层；（2）喷涂混凝土的过程中，应该注意持续保持喷涂表面的整洁，尽可能避免灰尘、杂物等影响整体喷涂效果；（3）喷涂操作结束以后，应该适当洒水进行养护，以提升混凝土喷涂层的整体效果，并延长其使用寿命。（六）深层支护技术分层支护技术属于水利工程边坡开挖施工中应用频率较高的技术，一般来说，进行边坡开挖时，锚索钻孔过程中应该主要使用轻型锚固机，因为锚固机的体积较小，并且操作较为简单，可以在脚手架上应用，特别是十分适合应用于高边坡岩体部分的施工，且其中液压动力头的输出扭矩较大，具有较强的钻进能力。将其应用于深层支护技术中，也可有效提升施工质量及效率。但是必须注意，钻孔之前应该首先确认钻孔斜率，还需要使用导向仪进行偏差纠正操作，以保障钻孔效果，后续灌浆时，若需采用高压灌浆泵，则应在同时借助溜槽的形式进行仓锚墩混凝土操作，确认混凝土凝结至设计强度，方可开展锚索张拉操作。进行张拉操作过程中，必须对张拉力度进行充分控制，同时合理利用对称性循环技术，以保障张拉操作的规范和有效。之后还应根据水利工程范围之内的地质和水文条件等多方面因素，适当调整支护计划，以提升深层支护技术使用效果。四、水利工程边坡开挖支护技术应用实例（一）工程概况在某一水利工程之中，重力坝的设计坝高最大为150m，右坝肩边坡开挖高度约为200m，深度在100m左右，施工过程中出现边坡断裂以及裂隙发育等情况，整体上地质结构较为复杂，边坡变形严重，同时浅表岩体较为松弛，严重缺乏稳定性，施工过程中易出现安全隐患，所以需要针对该水利工程边坡开挖施工应用合理的支护技术，以保障边坡部分的稳定性，进而提升水利工程整体的安全性和施工效果。（二）边坡开挖在该水利工程之中，右坝肩边坡的开挖高度设计为190m，高程为23352525m，根据岸坡的坡形以及内部缓倾角整体断层情况，设定开挖过程共为4个阶段，具体见下表1.表1 边坡开挖基本过程高程（m）开挖高度（m）边坡坡比24852525401:0.324402485451:0.524152440251:0.523352415801：0.5（三）边坡支护锚杆技术可以起到抗滑的作用，同时有效压紧坡体，可以提升边坡整体的密实程度，也就可以提升边坡的稳定性。在该水利工程之中，边坡坡面完整性良好，岩体较新，且质量较高，所以可以在其中应用铺设钢筋的形式，根据水利水电工程预应力锚索施工规范（DL/T5083-2004）中的相关内容，应该根据右坝肩边坡的混凝土抗剪洞置换方式、岩体强度等多方面情况，合理设置预应力锚索的阻滑力，且为了提升预应力的传递效果，锚墩尺寸以及配筋方法应按照表2中的要求进行设置。表2 锚墩尺寸以及配筋方法要求级别（kN）顶面积（m2）底面积（m2）墩高（m）钢筋网（mm）10000.40.40.80.80.4二层10020000.50.51.01.00.5三层10030000.60.61.21.20.6四层100五、结束语当前我国水利行业发展迅速，但是相关的建设工作中始终存在障碍，地基施工即为其中的重点之一。因为地基施工属于水利工程中的重要部分，所以必须保持边坡开挖工作的合理性，也就需要在其中科学、规范的应用支护技术，以提升边坡部分的稳定性和安全性，降低相关施工操作的难度，从而保障水利工程后续的应用效果，同时也有利于控制水利工程的建设成本，并提升水利工程的经济效益及社会效益。参考文献：1徐力泽.水利工程中高边坡开挖与支护工程的施工要点分析J.黑龙江水利科技,2022,50(10):73-75.2姚红霞.水利工程施工中高边坡开挖与支护技术的应用J.建材发展导向,2022,20(20):160-162.3陈乃嘉,谢艾楠.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究J.东北水利水电,2022,40(07):57-58+62.4彭慧敏,范敏.水利工程项目中边坡开挖支护施工技术分析J.江西建材,2022(06):266-267+270.5马丽.边坡开挖支护技术在水利工程施工中的有效应用J.产业创新研究,2022(02):121-123.6罗俊辉.水利工程施工中边坡开挖支护技术要点与运用J.中国住宅设施,2021(11):47-48.